[發(fā)明專利]一種高效低阻空氣過濾材料及其制備方法

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• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109464848A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 楊家奎;席穎;郭磊;梁曉亮;張錦海
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥合意環(huán)?？萍脊こ逃邢薰?/a>
• 主分類號: B01D39/14
• 分類號: B01D39/14;B01D46/00
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 楊雪

1.一種高效低阻空氣過濾材料，其特征在于，包括質(zhì)量百分比為10％～19％的芳綸纖維，18％～35％的玄武巖纖維，40％～56％的聚醚醚酮纖維，1％～5％的親水整理材料，1％～5％的拒水整理材料，5％～17％的泡沫乳液。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高效低阻空氣過濾材料，其特征在于，所述的空氣過濾材料的平均孔徑為1～10μm，透氣量為90～95L/m²·s；在5.3cm/s的濾速下，對平均粒徑為0.3μm的聚苯乙烯實驗塵過濾阻力為230～240Pa，過濾效率為98.00％～99.99％。

3.如權(quán)利要求1所述的一種高效低阻空氣過濾材料，其特征在于，所述的拒水整理材料為有機硅類拒水整理劑。

4.如權(quán)利要求1所述的一種高效低阻空氣過濾材料，其特征在于，所述的泡沫乳液包括38％～62％的有機硅改性丙烯酸酯乳液,35％～60％的PTFE乳液,0.5％～2％月桂酸鉀皂,0.5％～2％聚丙烯酰胺,0.1％～0.4％瓜爾豆膠,0.1％～0.2％納米二氧化硅。

5.如權(quán)利要求4所述的一種高效低阻空氣過濾材料，其特征在于，所述的聚丙烯酰胺為陰非離子型。

6.一種如權(quán)利要求1～5所述的高效低阻空氣過濾材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備芳綸/玄武巖/聚醚醚酮濾料基材：

首先取芳綸纖維、玄武巖纖維、聚醚醚酮纖維混合，然后采用交叉方式鋪網(wǎng)6～8層，鋪網(wǎng)速度14～25米/分鐘，得到混合纖維網(wǎng)；

然后采用針刺加固法對混合纖維網(wǎng)進行加固，預刺頻率46～50Hz，倒刺頻率56～60Hz，正刺頻率66～75Hz，預刺針深8～9mm，倒刺針深5～7mm，正刺針深5～7mm，得到加固的混合纖維網(wǎng)；

將加固后的混合纖維網(wǎng)烘干得到芳綸/玄武巖/聚醚醚酮濾料基材；

(2)對芳綸/玄武巖/聚醚醚酮濾料基材進行親水整理：

將濾料基材浸入親水整理劑溶液中，25℃下浸漬20分鐘，浴比25:1，用水沖洗至中性，烘干得到親水芳綸/玄武巖/聚醚醚酮濾料基材；

(3)制備泡沫乳液：

邊攪拌邊向PTFE乳液中加入有機硅改性丙烯酸酯乳液，混合均勻后依次加入納米二氧化硅、月桂酸鉀皂、聚丙烯酰胺、瓜爾豆膠，通入二氧化碳氣體，常溫下攪拌35～40h，得到泡沫乳液；

(4)制備高效低阻空氣過濾材料預制品：

將親水芳綸/玄武巖/聚醚醚酮濾料基材置于涂層機上，泡沫乳液置于濾料基材上，使用刮刀涂覆；保持刮刀刀口與濾料基材表面剛剛接觸，相互之間的作用力為0，涂覆速度25～50mm/s，涂覆完成后進行烘燥，冷卻至室溫得到高效低阻空氣過濾材料預制品；

(5)對高效低阻空氣過濾材料預制品進行拒水整理：

在高效低阻空氣過濾材料預制品的一面上涂覆拒水整理劑溶液，涂覆完成后進行烘燥，烘干后在高效低阻空氣過濾材料預制品的另一面涂覆拒水整理劑溶液，然后進行烘燥，冷卻至室溫得到拒水高效低阻空氣過濾材料預制品；

(6)制備高效低阻空氣過濾材料：

在拒水的高效低阻空氣過濾材料預制品的一面涂覆泡沫乳液，涂覆完成后進行烘燥，烘干后在另一面涂覆泡沫乳液，然后進行烘燥，烘干后冷卻至室溫得到高效低阻空氣過濾材料。

7.如權(quán)利要求6所述的一種制備方法，其特征在于，所述的步驟(4)中的涂覆完成后進行烘燥的工藝為105～120℃下烘燥1分鐘，然后120～135℃下烘燥1分鐘，最后300℃下烘燥4秒。

8.如權(quán)利要求6所述的一種制備方法，其特征在于，所述的步驟(5)中的涂覆為刮刀涂覆，涂覆速度50～100mm/s。

9.如權(quán)利要求6所述的一種制備方法，其特征在于，所述的步驟(5)中的涂覆完成后進行烘燥的工藝為110～120℃下烘燥2分鐘，然后135～150℃下烘燥1分鐘。

10.如權(quán)利要求6所述的一種制備方法，其特征在于，所述的步驟(6)中的涂覆為刮刀涂覆，保持刮刀刀口與濾料基材表面距離為10～100絲，涂覆速度19～25mm/s。